JP2016164831A - 光源装置、およびプロジェクター - Google Patents
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Abstract
【課題】様々な姿勢で光源の適切な冷却が可能な光源装置を提供する。【解決手段】光源装置31は、光源311と、光源311を収納し、光軸31Axを中心とする円周方向に複数の開口部53Aが形成された光源用筐体5と、光源用筐体5の外部から空気を導入する導入口を有し、複数の開口部53Aに連通可能な流路7Fと、複数の開口部53Aを選択的に開閉する開閉機構6と、を備え、開閉機構6は、複数の開口部53Aを個別に閉塞可能な転動部材61と、転動部材61の移動を案内する案内部62と、を備え、案内部62は、光軸31Axが水平面に沿うような第1姿勢において、複数の開口部53Aのうち、鉛直方向下側に位置する開口部を転動部材61が閉塞するように、転動部材61を案内する。【選択図】図4
Description
本発明は、光源装置、およびプロジェクターに関する。
従来、光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調し、変調した光をスクリーン等の投写面に投写するプロジェクターが知られている。この光源装置には、超高圧水銀ランプ等の放電型の光源が用いられている。光源は、発光に伴って発熱し、熱対流等の影響により、上側が下側より高温となるため、冷却空気を光源の上側から送風して上側と下側とで温度差が生じないようにすることが望まれる。
また、使用シーンを広げるために、プロジェクターが様々な姿勢の場合でも冷却空気を光源の上側から送風するように構成した技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、使用シーンを広げるために、プロジェクターが様々な姿勢の場合でも冷却空気を光源の上側から送風するように構成した技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の光源装置は、光源、リフレクター、光源用筐体、および回転部材を備える。
光源用筐体は、光源、リフレクターを収納するとともに、冷却ファンから送風された冷却風を導入可能な複数の導入口、および各導入口に連通する複数の流出口を有している。複数の導入口は、リフレクターの外側に設けられた中心軸の周囲に並設され、複数の流出口は、リフレクターの開口部に沿って形成されている。
回転部材は、平面視円形状に形成され、光源用筐体の中心軸に回転自在に支持されている。また、回転部材は、複数の導入口のいずれかを開放する開口部を有している。
そして、光源は、光源装置の姿勢に応じて回転部材が回転し、鉛直方向上側から送風された冷却風によって冷却される。
光源用筐体は、光源、リフレクターを収納するとともに、冷却ファンから送風された冷却風を導入可能な複数の導入口、および各導入口に連通する複数の流出口を有している。複数の導入口は、リフレクターの外側に設けられた中心軸の周囲に並設され、複数の流出口は、リフレクターの開口部に沿って形成されている。
回転部材は、平面視円形状に形成され、光源用筐体の中心軸に回転自在に支持されている。また、回転部材は、複数の導入口のいずれかを開放する開口部を有している。
そして、光源は、光源装置の姿勢に応じて回転部材が回転し、鉛直方向上側から送風された冷却風によって冷却される。
しかしながら、特許文献1に記載の光源装置は、冷却ファンから送風された冷却風のうち、回転部材の開口部を通過した冷却風を利用する構成なので、回転部材で遮断された冷却風が利用されないという課題がある。すなわち、冷却ファンの能力を充分発揮できないという課題がある。これによって、特許文献1に記載の技術では、大型の冷却ファンの採用によるプロジェクターの大型化や、冷却ファンの高速回転による騒音の増大化の恐れがある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る光源装置は、光源と、前記光源を収納し、前記光源の光軸を中心とする円周方向に複数の開口部が形成された光源用筐体と、前記光源用筐体の外部から空気を導入する導入口を有し、前記複数の開口部に連通可能な流路と、前記複数の開口部を選択的に開閉する開閉機構と、を備え、前記開閉機構は、前記複数の開口部を個別に閉塞可能な転動部材と、前記転動部材の移動を案内する案内部と、を備え、前記案内部は、前記光軸が水平面に沿うような第1姿勢において、前記複数の開口部のうち、鉛直方向下側に位置する開口部を前記転動部材が閉塞するように、前記転動部材を案内することを特徴とする。
この構成によれば、光源用筐体には、光軸を中心とする円周方向に複数の開口部が形成され、光源装置は、第1姿勢において、複数の開口部のうち、鉛直方向下側に位置する開口部が転動部材によって閉塞される。これによって、鉛直方向上側に位置する開口部を開口させ、導入口から導入され、流路を流通した空気をこの開口部から光源に向けて送風することができる。すなわち、導入口から導入された空気を光源の上側に向けて送風することができる。よって、光源装置は、第1姿勢であれば、回転されても、光源の適切な冷却が可能となる。
また、光源装置は、転動部材が流路の下流側で開口部を閉塞し、導入口では流入する空気を制限しない構成なので、外部の冷却ファンから送風される空気を有効に利用して光源を冷却することができる。
したがって、冷却ファンの性能を充分発揮させて光源の劣化を効率良く抑制しつつ、使用シーンを広げた光源装置の提供が可能となる。
また、光源装置は、転動部材が流路の下流側で開口部を閉塞し、導入口では流入する空気を制限しない構成なので、外部の冷却ファンから送風される空気を有効に利用して光源を冷却することができる。
したがって、冷却ファンの性能を充分発揮させて光源の劣化を効率良く抑制しつつ、使用シーンを広げた光源装置の提供が可能となる。
[適用例2]上記適用例に係る光源装置において、前記光源用筐体とで前記流路を形成するダクト部材を備え、前記案内部は、前記光源用筐体と前記ダクト部材とで形成されることが好ましい。
この構成によれば、案内部を形成するための専用の部材を備える必要がないので、部品点数や組立工数の増加を抑制して開閉機構を備える光源装置の提供が可能となる。
[適用例3]上記適用例に係る光源装置において、前記光源用筐体は、前記光軸を中心とする円筒状の円筒部、および前記円筒部から突出し、前記複数の開口部が形成された筐体壁部を有し、前記ダクト部材は、前記円筒部を囲むように、前記光軸を中心とする円周方向に立設する立設部、および前記立設部に接続され、前記筐体壁部に対向するダクト壁部を有し、前記立設部は、先端が前記複数の開口部を囲み、内面が前記先端から遠ざかる程、前記光軸に近づくように傾斜する傾斜面を有して形成され、前記案内部は、前記円筒部と前記立設部とで形成され、前記転動部材は、前記円筒部と前記立設部との間に配置されることが好ましい。
この構成によれば、転動部材は、上述した円筒部と立設部との間に配置されるので、光軸を中心とする環状の空間、すなわち内側が円筒部、外側が立設部で設定される空間内で移動が可能となり、自重によりこの空間内の下側に位置することとなる。これによって、転動部材は、第1姿勢において、光軸を中心とする円周方向の下側で、かつ、立設部の傾斜面に案内されて筐体壁部に当接することとなる。よって、筐体壁部に設けられた複数の開口部は、鉛直方向上側の開口部が開口し、鉛直方向下側の開口部が転動部材によって閉塞されることとなる。よって、ユーザーの煩わしい操作を必要とすることなく、また、簡単な構成で、光源を適切に冷却可能な光源装置を提供できる。
[適用例4]上記適用例に係る光源装置において、前記ダクト部材は、前記ダクト壁部と繋がり、前記立設部および前記筐体壁部を囲む筒状部を有し、前記立設部には、当該立設部の内側と外側とを連通させる通気孔が形成され、前記筒状部の内部は、前記導入口に連通することが好ましい。
この構成によれば、筒状部および円筒部で囲まれる領域、すなわち、転動部材の移動可能な環状の空間、およびこの空間の外側の空間に流路を形成することが可能となる。すなわち、導入口から導入された空気は、筒状部の内部に流通し、立設部に設けられた通気孔を通って選択的に開口された開口部から光源に向かって送風される。よって、光源装置の一部が著しく突出することを抑制して開閉機構の配置、および流路の形成が可能なので、開閉機構および流路を備えた構成であっても、コンパクトな光源装置を構成することが可能となる。
[適用例5]上記適用例に係る光源装置において、前記傾斜面には、前記ダクト壁部から前記開口部に向かって延出し、前記光軸を中心とする円周方向の寸法が前記転動部材の外径より小さな案内溝が形成されていることが好ましい。
この構成によれば、光源装置の姿勢が変更される際に傾斜面上を転動する転動部材を確実に開口部に案内することが可能となる。
[適用例6]上記適用例に係る光源装置において、前記案内部は、前記光軸が水平面に交差する第2姿勢において、前記転動部材を前記筐体壁部から離間する方向に案内し、前記ダクト部材は、前記第2姿勢において、前記転動部材を前記筐体壁部から所定間隔離間させて支持する支持部を有することが好ましい。
この構成によれば、光軸が水平面に交差(例えば、略直交)する第2姿勢において、転動部材は、筐体壁部、すなわち開口部から所定間隔離間するので、全ての開口部は、開口することとなる。よって、導入口から導入された空気が全ての開口部から光源の側方に向けて送風されるように構成することが可能となる。よって、第2姿勢においても、光源の適切な冷却が可能となる。
[適用例7]本適用例に係るプロジェクターは、上記に記載の光源装置と、前記光源装置から射出された光を変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光を投写する投写光学装置と、前記光源装置に冷却空気を送風する冷却ファンと、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、プロジェクターは、上述した光源装置を備えているので、光軸に平行な軸を中心に0°〜360°の範囲で回転された姿勢において、光源の劣化を抑制して画像の投写が可能となる。よって、壁に沿う投写面への投写はもとより、様々な方向への投写が可能なので、広い用途で、長期に亘って安定した画像の投写が可能なプロジェクターを提供できる。
[適用例8]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記光源および前記投写光学装置は、互いの光軸が交差する方向に延出するように配置されることが好ましい。
この構成によれば、光源および投写光学装置は、互いの光軸が交差する方向、例えば、略直交する方向に延出するように配置されるので、例えば、第1姿勢において、横長の画像を投写し、第2姿勢で縦長の画像を投写できるプロジェクターの提供が可能となる。よって、さらに使用シーンを広げることが可能なプロジェクターを提供できる。
以下、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光を画像情報に応じて変調し、変調した光をスクリーン等の投写面に拡大投写する。また、本実施形態のプロジェクターは、机上等に載置され、壁面に沿う投写面に横長の画像を投写する横置き姿勢、および投写面に対向する側から見て、横置き姿勢から反時計回りに90°回転され、投写面に縦長の画像を投写する縦置き姿勢が可能に構成されている。また、本実施形態のプロジェクターは、横長の画像を投写する場合には、横置き姿勢に限らず、投写方向が壁面から床や天井の方向に変わるように回転された姿勢(0°〜360°の範囲で回転された姿勢)での投写が可能に構成されている。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光を画像情報に応じて変調し、変調した光をスクリーン等の投写面に拡大投写する。また、本実施形態のプロジェクターは、机上等に載置され、壁面に沿う投写面に横長の画像を投写する横置き姿勢、および投写面に対向する側から見て、横置き姿勢から反時計回りに90°回転され、投写面に縦長の画像を投写する縦置き姿勢が可能に構成されている。また、本実施形態のプロジェクターは、横長の画像を投写する場合には、横置き姿勢に限らず、投写方向が壁面から床や天井の方向に変わるように回転された姿勢(0°〜360°の範囲で回転された姿勢)での投写が可能に構成されている。
〔プロジェクターの主な構成〕
図1は、本実施形態のプロジェクター1の概略構成を示す模式図である。
図1に示すように、プロジェクター1は、外装を構成する外装筐体2、制御部(図示省略)、光源311を有する光学ユニット3、および冷却装置4を備える。なお、図示は省略するが、外装筐体2の内部には、さらに、光源311や制御部および冷却装置4等に電力を供給する電源装置等が配置されている。
図1は、本実施形態のプロジェクター1の概略構成を示す模式図である。
図1に示すように、プロジェクター1は、外装を構成する外装筐体2、制御部(図示省略)、光源311を有する光学ユニット3、および冷却装置4を備える。なお、図示は省略するが、外装筐体2の内部には、さらに、光源311や制御部および冷却装置4等に電力を供給する電源装置等が配置されている。
外装筐体2は、詳細な説明は省略するが、複数の部材で構成され、外気を取り込む吸気口、および外装筐体2内部の温まった空気を外部に排気する排気口等が設けられている。
制御部は、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター1の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御や冷却装置4に備えられたファンの駆動等の制御等行う。
〔光学ユニットの構成〕
光学ユニット3は、制御部による制御の下、光源装置31から射出された光を光学的に処理して投写する。
光学ユニット3は、図1に示すように、光源311を有する光源装置31、インテグレーター照明光学系32、色分離光学系33、リレー光学系34、電気光学装置35、投写光学装置としての投写レンズ36、およびこれらの光学部品31〜36を光路上の所定位置に配置する光学部品用筐体37を備える。
光学ユニット3は、制御部による制御の下、光源装置31から射出された光を光学的に処理して投写する。
光学ユニット3は、図1に示すように、光源311を有する光源装置31、インテグレーター照明光学系32、色分離光学系33、リレー光学系34、電気光学装置35、投写光学装置としての投写レンズ36、およびこれらの光学部品31〜36を光路上の所定位置に配置する光学部品用筐体37を備える。
光学ユニット3は、図1に示すように、一方の端部に光源装置31が着脱可能に配置され、他方の端部に投写レンズ36が配置される。光源311および投写レンズ36は、互いの光軸(光源311の光軸を31Ax、投写レンズ36の光軸を36Axとする)が交差する方向、本実施形態では直交する方向に延出するように配置される。
そして、プロジェクター1は、光軸31Axが水平面に沿うような第1姿勢で横長の画像を投写し、光軸31Axが水平面に交差(本実施形態では略直交)する第2姿勢(縦置き姿勢)で縦長の画像を投写する。第1姿勢は、光軸31Axが水平面に沿う姿勢であれば横置き姿勢に限らず、横置き姿勢から光軸31Axに平行な軸を中心にプロジェクター1が0°〜360°の範囲で回転された全姿勢となる。なお、以下では、説明の便宜上、プロジェクター1において、光源装置31から光が射出される方向を+X側、投写面側を+Y側(前側)、横置き姿勢における鉛直方向上側を+Z側として記載する。
そして、プロジェクター1は、光軸31Axが水平面に沿うような第1姿勢で横長の画像を投写し、光軸31Axが水平面に交差(本実施形態では略直交)する第2姿勢(縦置き姿勢)で縦長の画像を投写する。第1姿勢は、光軸31Axが水平面に沿う姿勢であれば横置き姿勢に限らず、横置き姿勢から光軸31Axに平行な軸を中心にプロジェクター1が0°〜360°の範囲で回転された全姿勢となる。なお、以下では、説明の便宜上、プロジェクター1において、光源装置31から光が射出される方向を+X側、投写面側を+Y側(前側)、横置き姿勢における鉛直方向上側を+Z側として記載する。
光源装置31は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源311、リフレクター312、平行化レンズ313、光源用筐体5、開閉機構6、およびダクト部材7を備える。光源装置31は、光源311から射出された光をリフレクター312にて反射した後、平行化レンズ313によって射出方向を揃え、インテグレーター照明光学系32に向けて射出する。
図2は、光源311およびリフレクター312の断面図である。
光源311は、図2に示すように、発光管3111、一対の電極3112,3113、リード線3114,3115、および金属箔3116を備える。
発光管3111は、石英ガラス等の耐熱ガラスで形成され、図2に示すように、中央に設けられた球状の発光部3111a、およびこの発光部3111aの両側から延出する一対の封止部3111b,3111cを有している。
光源311は、図2に示すように、発光管3111、一対の電極3112,3113、リード線3114,3115、および金属箔3116を備える。
発光管3111は、石英ガラス等の耐熱ガラスで形成され、図2に示すように、中央に設けられた球状の発光部3111a、およびこの発光部3111aの両側から延出する一対の封止部3111b,3111cを有している。
発光部3111a内には、水銀、希ガス、およびハロゲン等が封入された放電空間が形成されており、一対の電極3112,3113は、互いの先端がこの放電空間に近接対向して配置されている。
一対の封止部3111b,3111cの内部には、電極3112,3113それぞれと電気的に接続される一対の金属箔3116が配置されている。
リード線3114,3115は、一端が金属箔3116を介して電極3112,3113それぞれに接続され、他端が封止部3111b,3111cの外部まで延出している。光源311は、これらリード線3114,3115に電力が供給されると、対向している電極3112,3113の間で放電が発生して光を射出する。
一対の封止部3111b,3111cの内部には、電極3112,3113それぞれと電気的に接続される一対の金属箔3116が配置されている。
リード線3114,3115は、一端が金属箔3116を介して電極3112,3113それぞれに接続され、他端が封止部3111b,3111cの外部まで延出している。光源311は、これらリード線3114,3115に電力が供給されると、対向している電極3112,3113の間で放電が発生して光を射出する。
光源311は、放電発光に伴う発熱によって対流が生じるため、対向する一対の電極3112,3113間に生じるアークは、鉛直方向における中心位置が、電極3112,3113間の中心位置よりも上側にずれたものとなる。そのため、発光部3111aは、上側の方が下側よりも温度上昇が大きく、特に、光軸31Axが水平面に沿うような第1姿勢においては、発光部3111aの上側表面付近の温度が上昇し易くなる。
そこで、光源の劣化を抑制するためには、発光部3111aの上側から冷却し、発光部3111aの上側と下側とで温度差が生じないようにすることが望まれる。
また、発光部3111aから射出される光の領域内に位置する封止部3111bも温度上昇し易く、例えば、金属箔3116とリード線3114との接続部等は温度上昇が大きい。そのため、光源311を冷却する際は、発光部3111aだけでなく、封止部3111bも効果的に冷却することが望まれる。
そこで、光源の劣化を抑制するためには、発光部3111aの上側から冷却し、発光部3111aの上側と下側とで温度差が生じないようにすることが望まれる。
また、発光部3111aから射出される光の領域内に位置する封止部3111bも温度上昇し易く、例えば、金属箔3116とリード線3114との接続部等は温度上昇が大きい。そのため、光源311を冷却する際は、発光部3111aだけでなく、封止部3111bも効果的に冷却することが望まれる。
リフレクター312は、図2に示すように、筒状の首状部3121および首状部3121から断面略凹状に拡がる反射部3122を有している。
首状部3121には、一方の封止部3111cが挿通される挿通孔が設けられており、光源311は、封止部3111bが首状部3121とは反対側に位置し、封止部3111cとこの挿通孔との間に接着剤が注入されて、リフレクター312に固定される。
反射部3122は、内面に金属薄膜が蒸着されており、発光部3111aから射出された光を首状部3121とは反対側に反射する。
また、リフレクター312には、図2に示すように、首状部3121の一部に反射部3122の内側から外側に開口する開口部3123が形成されている。
首状部3121には、一方の封止部3111cが挿通される挿通孔が設けられており、光源311は、封止部3111bが首状部3121とは反対側に位置し、封止部3111cとこの挿通孔との間に接着剤が注入されて、リフレクター312に固定される。
反射部3122は、内面に金属薄膜が蒸着されており、発光部3111aから射出された光を首状部3121とは反対側に反射する。
また、リフレクター312には、図2に示すように、首状部3121の一部に反射部3122の内側から外側に開口する開口部3123が形成されている。
図1に戻って、光源用筐体5は、光源311およびリフレクター312を収納し、平行化レンズ313を保持する。光源用筐体5には、光軸31Axを中心とする円周方向に複数の開口部53Aが設けられている。
ダクト部材7は、光源用筐体5とで複数の開口部53Aに連通可能な流路7Fを形成する。流路7Fは、冷却装置4の後述する冷却ファン41から送風された空気を導入する導入口71Gを有し、複数の開口部53Aに連通可能に形成されている。
ダクト部材7は、光源用筐体5とで複数の開口部53Aに連通可能な流路7Fを形成する。流路7Fは、冷却装置4の後述する冷却ファン41から送風された空気を導入する導入口71Gを有し、複数の開口部53Aに連通可能に形成されている。
開閉機構6は、球形に形成された複数の転動部材61、および光源用筐体5とダクト部材7とで形成され、複数の転動部材61の移動を案内する案内部62(図4参照)を備える。開閉機構6は、プロジェクター1の姿勢に応じて光源用筐体5の複数の開口部53Aを選択的に開閉する。そして、冷却ファン41から送風された空気は、流路7Fを流通し、プロジェクター1の姿勢に応じて開口する開口部53Aから光源用筐体5内に流入し、光源311を冷却する。光源用筐体5、開閉機構6およびダクト部材7については後で詳細に説明する。
インテグレーター照明光学系32は、図1に示すように、レンズアレイ321,322、偏光変換素子323、および重畳レンズ324を備える。レンズアレイ321,322、および重畳レンズ324は、光源装置31から射出された光を後述する液晶ライトバルブ351の表面で略均一化させる。偏光変換素子323は、レンズアレイ322から射出されたランダム光を後述する光変調装置としての液晶ライトバルブ351で利用可能な直線偏光光に揃える。
色分離光学系33は、2枚のダイクロイックミラー331,332、および反射ミラー333を備え、インテグレーター照明光学系32から射出された光を赤色光(以下「R光」という)、緑色光(以下「G光」という)、青色光(以下「B光」という)の3色の色光に分離する機能を有する。
リレー光学系34は、入射側レンズ341、リレーレンズ343、および反射ミラー342,344を備え、色分離光学系33で分離されたR光をR光用の液晶ライトバルブ351まで導く機能を有する。なお、光学ユニット3は、リレー光学系34がR光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、B光を導く構成としてもよい。
電気光学装置35は、液晶ライトバルブ351および色合成光学装置としてクロスダイクロイックプリズム352を備え、色分離光学系33で分離された各色光を画像情報に応じて変調し、変調した各色光を合成する。
液晶ライトバルブ351は、3色の色光毎に備えられており(R光用の液晶ライトバルブを351R、G光用の液晶ライトバルブを351G、B光用の液晶ライトバルブを351Bとする)、それぞれ透過型の液晶パネル、および液晶パネルの光入射側に配置された入射側偏光板、液晶パネルの光射出側に配置された射出側偏光板を有している。
液晶ライトバルブ351は、図示しない微小画素がマトリクス状に形成された矩形状の画素領域を有し、各画素が表示画像信号に応じた光透過率に設定され、画素領域内に表示画像を形成する。そして、色分離光学系33で分離された各色光は、液晶ライトバルブ351にて変調された後、クロスダイクロイックプリズム352に射出される。
クロスダイクロイックプリズム352は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、2つの誘電体多層膜が形成されている。クロスダイクロイックプリズム352は、誘電体多層膜が液晶ライトバルブ351R,351Bにて変調された色光を反射し、液晶ライトバルブ351Gにて変調された色光を透過して、各色光を合成する。
投写レンズ36は、複数のレンズ(図示省略)を有して構成され、クロスダイクロイックプリズム352にて合成された光を投写面上に拡大投写する。
冷却装置4は、図1に示すように、光源装置31の後方(−Y方向)に配置される冷却ファン41、光源装置31の前方(+Y方向)に配置される排気ファン42、および図示しない吸気ファンや空気を導く部材等を備えている。
冷却ファン41は、例えば、羽根の回転中心軸に沿う方向から取り込んだ空気を回転接線方向に送風するシロッコファンであり、後で詳細に説明するが、光源装置31に空気を送風し、光源311等を冷却する。
図示しない吸気ファンは、外装筐体2の吸気口から外気を取り込み、取り込まれた外気は、図示しない部材に導かれて液晶ライトバルブ351等の光学素子を冷却する。
排気ファン42は、例えば、軸流ファンであり、光源装置31や液晶ライトバルブ351等を冷却して暖まった外装筐体2内部の空気を、外装筐体2の排気口から外部に排出する。
冷却ファン41は、例えば、羽根の回転中心軸に沿う方向から取り込んだ空気を回転接線方向に送風するシロッコファンであり、後で詳細に説明するが、光源装置31に空気を送風し、光源311等を冷却する。
図示しない吸気ファンは、外装筐体2の吸気口から外気を取り込み、取り込まれた外気は、図示しない部材に導かれて液晶ライトバルブ351等の光学素子を冷却する。
排気ファン42は、例えば、軸流ファンであり、光源装置31や液晶ライトバルブ351等を冷却して暖まった外装筐体2内部の空気を、外装筐体2の排気口から外部に排出する。
〔光源用筐体、開閉機構およびダクト部材の構成〕
ここで、光源用筐体5、開閉機構6およびダクト部材7について、詳細に説明する。
先ず、光源用筐体5について説明する。
図3は、光源装置31の斜視図である。図4は、横置き姿勢における光源装置31を−Y側から見た断面図である。
光源用筐体5は、図3、図4に示すように、光源用筐体5の+X側を形成する筐体本体5A、および光源用筐体5の−X側を形成し、筐体本体5Aとで光源311およびリフレクター312を収納するカバー5Bを備える。
ここで、光源用筐体5、開閉機構6およびダクト部材7について、詳細に説明する。
先ず、光源用筐体5について説明する。
図3は、光源装置31の斜視図である。図4は、横置き姿勢における光源装置31を−Y側から見た断面図である。
光源用筐体5は、図3、図4に示すように、光源用筐体5の+X側を形成する筐体本体5A、および光源用筐体5の−X側を形成し、筐体本体5Aとで光源311およびリフレクター312を収納するカバー5Bを備える。
図5は、筐体本体5A、開閉機構6、およびダクト部材7の斜視図であり、(a)は、+X側斜めから見た図、(b)は、−X側斜めから見た図である。
筐体本体5Aは、図5(a)に示すように、平行化レンズ313を保持するレンズ保持部51、レンズ保持部51の−X側に順次形成された円筒部52、開口形成部53、およびベース部54を有している。
筐体本体5Aは、図5(a)に示すように、平行化レンズ313を保持するレンズ保持部51、レンズ保持部51の−X側に順次形成された円筒部52、開口形成部53、およびベース部54を有している。
円筒部52は、光軸31Axを中心とする円筒状で、レンズ保持部51の外周面から突出しており、開閉機構6における案内部62の一部を形成する。
開口形成部53は、円筒部52の外周面から突出する第1突出部531および第1突出部531から−Y方向に突出する第2突出部532を有している。
開口形成部53は、円筒部52の外周面から突出する第1突出部531および第1突出部531から−Y方向に突出する第2突出部532を有している。
そして、第1突出部531の+X側の立壁(筐体壁部53W)には、光軸31Axを中心とする円周方向に複数の開口部53Aが設けられている。開口部53Aは、筐体本体5Aの外側から内側に貫通する貫通孔であり、筐体本体5Aとダクト部材7とで形成される流路7Fを流れた空気が、この開口部53Aから筐体本体5A内に流入可能に形成されている。
図6は、+X側から見た筐体本体5Aの平面図である。
各開口部53Aは、断面形状が転動部材61の直径より小さな径の円形に形成されている。複数の開口部53Aは、プロジェクター1の横置き姿勢において、図6に示すように、光軸31Axを通る水平面Sh、および光軸31Axを通る鉛直面Svに対称となる位置に形成されている。
図6は、+X側から見た筐体本体5Aの平面図である。
各開口部53Aは、断面形状が転動部材61の直径より小さな径の円形に形成されている。複数の開口部53Aは、プロジェクター1の横置き姿勢において、図6に示すように、光軸31Axを通る水平面Sh、および光軸31Axを通る鉛直面Svに対称となる位置に形成されている。
複数の開口部53Aは、図6に示すように、5つの開口部53Aが円周方向に互いに略等間隔で並設された2つの開口部群53Ax,53Ay、および3つの開口部53Aが円周方向に互いに略等間隔で並設された4つの開口部群53Aa,53Ab,53Ac,53Adを有している。
具体的に、開口部群53Ax,53Aa,53Abは、横置き姿勢において、水平面Shの上側に位置し、開口部群53Axは、5つの開口部53Aのうちの中央の開口部53Aの中心が鉛直面Sv上に位置するように形成されている。そして、開口部群53Aaは、開口部群53Axの+Y側に形成され、開口部群53Abは、開口部群53Axの−Y側に形成されている。また、開口部群53Aa,53Abは、3つの開口部53Aのうちの最も開口部群53Ax寄りの開口部53Aの中心が、円周方向において、開口部群53Axの中央の開口部53Aの中心に対し略45°となるように形成されている。
そして、開口部群53Ay,53Ac,53Adは、水平面Shに対し、開口部群53Ax,53Aa,53Abに対称となる位置に形成されている。
具体的に、開口部群53Ax,53Aa,53Abは、横置き姿勢において、水平面Shの上側に位置し、開口部群53Axは、5つの開口部53Aのうちの中央の開口部53Aの中心が鉛直面Sv上に位置するように形成されている。そして、開口部群53Aaは、開口部群53Axの+Y側に形成され、開口部群53Abは、開口部群53Axの−Y側に形成されている。また、開口部群53Aa,53Abは、3つの開口部53Aのうちの最も開口部群53Ax寄りの開口部53Aの中心が、円周方向において、開口部群53Axの中央の開口部53Aの中心に対し略45°となるように形成されている。
そして、開口部群53Ay,53Ac,53Adは、水平面Shに対し、開口部群53Ax,53Aa,53Abに対称となる位置に形成されている。
また、筐体壁部53Wにおける開口部群53Aaと開口部群53Acとの間の領域53WL、および開口部群53Abと開口部群53Adとの間の領域53WRは、筐体壁部53Wにおける他の開口部群間の領域より広く形成されている。また、筐体壁部53Wには、開口部群53Ax,53Ay,53Aa,53Ab,53Ac,53Adそれぞれの間に、球面状に窪む受部53hが形成されている。
受部53hは、転動部材61の一部が嵌合可能に形成されており、第1姿勢において、複数の転動部材61のうち、開口部53Aの閉塞に寄与しない転動部材61を位置付けるように形成されている。具体的に、受部53hは、図6に示すように、領域53WL,53WRにそれぞれ5つ、開口部群53Aa,53Ax間、開口部群53Ax,53Ab間、開口部群53Ad,53Ay間、開口部群53Ay,53Ac間にそれぞれ2つ形成されている。すなわち、受部53hは、円周方向において、開口部53Aを含めて略等間隔で並設されている。なお、領域53WLに形成された受部53hを53hLとする。
受部53hは、転動部材61の一部が嵌合可能に形成されており、第1姿勢において、複数の転動部材61のうち、開口部53Aの閉塞に寄与しない転動部材61を位置付けるように形成されている。具体的に、受部53hは、図6に示すように、領域53WL,53WRにそれぞれ5つ、開口部群53Aa,53Ax間、開口部群53Ax,53Ab間、開口部群53Ad,53Ay間、開口部群53Ay,53Ac間にそれぞれ2つ形成されている。すなわち、受部53hは、円周方向において、開口部53Aを含めて略等間隔で並設されている。なお、領域53WLに形成された受部53hを53hLとする。
転動部材61は、金属製であり、複数の開口部53Aを個別に閉塞可能に構成されている。転動部材61は、第1姿勢において、光軸31Axを通る水平面の下側に位置する開口部53Aおよび受部53hに位置付けられる数、備えられている。
図5に戻って、第2突出部532には、±Y方向に貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔の−Y側の縁部は、冷却ファン41から送風される空気の一部が導入される補助導入口53Gとなり、貫通孔の+Y側の縁部は補助導入口53Gから導入された空気が光源用筐体5内部に流入する流入口534となる。流入口534は、光源311における封止部3111b(図2参照)の−Y方向に位置するように形成されている。
また、第1突出部531の+Y側には、流入口534に対向する位置に、図5(b)に示すように、排出口533が形成されている。排出口533からは、光源用筐体5内に導入された空気の一部が排出される。なお、排出口533には、図示しないメッシュ状の部材が配置されており、発光管3111が破損した場合に、破片が光源装置31の外部に飛散することを防ぐように構成されている。
ベース部54は、図5(a)に示すように、開口形成部53の外面より突出しており、−X側の縁部には、平面視矩形状のフランジ部541が設けられている。フランジ部541の四隅のうち対角となる位置には、ネジが挿通される挿通孔541hが形成されている。筐体本体5Aとカバー5Bとは、この挿通孔541hから挿通されたネジによって固定される。
ベース部54は、図5(b)に示すように、周縁部の内側が+X側に窪む凹部542を有し、この凹部542は、開口形成部53の内面と繋がるように形成されている。リフレクター312は、凹部542に配置され、リフレクター312に固定された光源311は、封止部3111b(図2参照)の先端が開口形成部53の内側に配置される。
ベース部54は、図5(b)に示すように、周縁部の内側が+X側に窪む凹部542を有し、この凹部542は、開口形成部53の内面と繋がるように形成されている。リフレクター312は、凹部542に配置され、リフレクター312に固定された光源311は、封止部3111b(図2参照)の先端が開口形成部53の内側に配置される。
次に、ダクト部材7について説明する。
ダクト部材7は、筐体本体5Aとで流路7F、および開閉機構6における案内部62を形成する。
ダクト部材7は、図4、図5に示すように、−X側が開口しており、+X側を形成するダクト壁部71、筒状部72、突出部73、立設部74および支持部75を有している。
ダクト壁部71は、平面視円形状に形成され、中央には、レンズ保持部51が挿通される挿通孔711が形成されている。また、ダクト壁部71は、筐体壁部53Wの光路後段側(光源311から射出された光の光路後段側)に筐体壁部53Wに対向して配置される。
ダクト部材7は、筐体本体5Aとで流路7F、および開閉機構6における案内部62を形成する。
ダクト部材7は、図4、図5に示すように、−X側が開口しており、+X側を形成するダクト壁部71、筒状部72、突出部73、立設部74および支持部75を有している。
ダクト壁部71は、平面視円形状に形成され、中央には、レンズ保持部51が挿通される挿通孔711が形成されている。また、ダクト壁部71は、筐体壁部53Wの光路後段側(光源311から射出された光の光路後段側)に筐体壁部53Wに対向して配置される。
筒状部72は、図4に示すように、ダクト壁部71の周縁からベース部54まで延出しており、第1突出部531を囲むように形成されている。
突出部73は、図5に示すように、筒状部72の−Y側から−Y方向に突出しており、−X側に加え、−Y側も開口している。そして、突出部73は、図3に示すように、この開口する領域内に筐体本体5Aの第2突出部532(補助導入口53G)が配置されるように形成されている。そして、突出部73は、第2突出部532との間に形成される開口で導入口71Gを形成する。このように、筒状部72は、内部が導入口71Gに連通するように形成され、導入口71Gおよび補助導入口53Gは、光源装置31の−Y側に並設されている。
また、筒状部72の+Y側には、図5に示すように、突出部73に対向する位置に、筐体本体5Aの排出口533と連通する排出口721が設けられている。
突出部73は、図5に示すように、筒状部72の−Y側から−Y方向に突出しており、−X側に加え、−Y側も開口している。そして、突出部73は、図3に示すように、この開口する領域内に筐体本体5Aの第2突出部532(補助導入口53G)が配置されるように形成されている。そして、突出部73は、第2突出部532との間に形成される開口で導入口71Gを形成する。このように、筒状部72は、内部が導入口71Gに連通するように形成され、導入口71Gおよび補助導入口53Gは、光源装置31の−Y側に並設されている。
また、筒状部72の+Y側には、図5に示すように、突出部73に対向する位置に、筐体本体5Aの排出口533と連通する排出口721が設けられている。
立設部74は、図5に示すように、筒状部72の内側に設けられており、円筒部52とで、開閉機構6における案内部62を形成する。立設部74は、図4に示すように、ダクト壁部71から筐体壁部53Wに向かって突出し、円筒部52を囲むように、光軸31Axを中心とする円周方向に立設している。
立設部74は、先端が複数の開口部53Aを囲み、内面が先端から遠ざかる程(ダクト壁部71に向かう程)、光軸31Axに近づくように傾斜する傾斜面741を有して形成されている。そして、転動部材61は、図4に示すように、円筒部52と立設部74との間に配置され、光軸31Axを中心とする環状の空間内で移動可能となる。また、筒状部72は、立設部74および筐体壁部53Wを囲むことにもなる。
立設部74は、先端が複数の開口部53Aを囲み、内面が先端から遠ざかる程(ダクト壁部71に向かう程)、光軸31Axに近づくように傾斜する傾斜面741を有して形成されている。そして、転動部材61は、図4に示すように、円筒部52と立設部74との間に配置され、光軸31Axを中心とする環状の空間内で移動可能となる。また、筒状部72は、立設部74および筐体壁部53Wを囲むことにもなる。
また、傾斜面741には、図5に示すように、ダクト壁部71から先端に向かって延出する複数の案内溝742が形成されている。
複数の案内溝742は、転動部材61を案内する機能を有し、開口部53Aおよび受部53hに対応して形成されている。
図7は、光源装置31のY−Z平面における断面図であり、横置き姿勢における光源装置31を+X側から見た図である。
各案内溝742は、幅の寸法(光軸31Axを中心とする円周方向の寸法)が転動部材61の外径より小さく、図7に示すように、立設部74の先端が隣接する開口部53A、受部53hの間に位置するように形成されている。
複数の案内溝742は、転動部材61を案内する機能を有し、開口部53Aおよび受部53hに対応して形成されている。
図7は、光源装置31のY−Z平面における断面図であり、横置き姿勢における光源装置31を+X側から見た図である。
各案内溝742は、幅の寸法(光軸31Axを中心とする円周方向の寸法)が転動部材61の外径より小さく、図7に示すように、立設部74の先端が隣接する開口部53A、受部53hの間に位置するように形成されている。
複数の案内溝742のうち、図7に示すように、受部53hLに対応する案内溝742Lは、内側(傾斜面741側)が凹む凹部であり、この凹部の外側を形成する側壁部743は、筒状部72に接続されている。
そして、複数の案内溝742のうち、案内溝742L以外の案内溝742hは、立設部74の内側と外側が貫通する孔であり、立設部74の内側と外側とを連通させる通気孔として機能する。なお、案内溝742hは、ダクト壁部71側となる基端から先端まで全て孔で形成されているが、内側が凹んでいれば、隣接する立設部が部分的に繋がるように形成してもよい。
そして、複数の案内溝742のうち、案内溝742L以外の案内溝742hは、立設部74の内側と外側が貫通する孔であり、立設部74の内側と外側とを連通させる通気孔として機能する。なお、案内溝742hは、ダクト壁部71側となる基端から先端まで全て孔で形成されているが、内側が凹んでいれば、隣接する立設部が部分的に繋がるように形成してもよい。
支持部75は、図5(b)に示すように、立設部74の内側に設けられており、第2姿勢において、転動部材61を筐体壁部53Wから所定間隔離間させて支持する。
支持部75は、図4に示すように、ダクト壁部71から円筒部52と立設部74との間に突出し、光軸31Axを中心に円筒状に形成されている。支持部75は、先端が第1姿勢において位置付けられる転動部材61から所定間隔離間する位置まで延出している。この所定間隔は、第2姿勢において、転動部材61が筐体壁部53W、すなわち開口部53Aから離間する間隔であり、転動部材61の外径より小さく、転動部材61が離間した開口部53Aから空気が流通可能な大きさに設定されている。所定間隔が転動部材61の外径より小さく設定されていることにより、姿勢が変更された場合でも、1つの案内溝742に複数の転動部材61が位置しないように構成されている。
支持部75は、図4に示すように、ダクト壁部71から円筒部52と立設部74との間に突出し、光軸31Axを中心に円筒状に形成されている。支持部75は、先端が第1姿勢において位置付けられる転動部材61から所定間隔離間する位置まで延出している。この所定間隔は、第2姿勢において、転動部材61が筐体壁部53W、すなわち開口部53Aから離間する間隔であり、転動部材61の外径より小さく、転動部材61が離間した開口部53Aから空気が流通可能な大きさに設定されている。所定間隔が転動部材61の外径より小さく設定されていることにより、姿勢が変更された場合でも、1つの案内溝742に複数の転動部材61が位置しないように構成されている。
ダクト部材7は、転動部材61が円筒部52と立設部74との間に配置された状態で筐体本体5Aにネジ固定される。
そして、円筒部52と筒状部72との間には、図7に示すように、導入口71Gに連通する流路7Fの一部が形成される。
流路7Fは、図4に示すように、光軸31Axに沿う方向がダクト壁部71とベース部54とで囲まれ、図7に示すように、光軸31Axに直交する方向が、筒状部72、側壁部743および突出部73と、円筒部52とで囲まれた領域に形成される。すなわち、流路7Fは、転動部材61の移動可能な環状の空間、およびこの空間の外側の空間に形成される。
そして、円筒部52と筒状部72との間には、図7に示すように、導入口71Gに連通する流路7Fの一部が形成される。
流路7Fは、図4に示すように、光軸31Axに沿う方向がダクト壁部71とベース部54とで囲まれ、図7に示すように、光軸31Axに直交する方向が、筒状部72、側壁部743および突出部73と、円筒部52とで囲まれた領域に形成される。すなわち、流路7Fは、転動部材61の移動可能な環状の空間、およびこの空間の外側の空間に形成される。
図3に戻って、カバー5Bは、筐体本体5Aのフランジ部541に組み合わされるように形成され、リフレクター312の−X側を覆う。カバー5Bには、図3に示すように、−Y側や+Y側の壁部に排出口55(+Y側の排出口は図示省略)が設けられている。
〔空気の流れ〕
ここで、冷却ファン41から送風された空気の流れについて説明する。
冷却ファン41から送風された空気は、導入口71Gおよび補助導入口53Gから流入して光源装置31を冷却する。
補助導入口53Gから流入した空気は、プロジェクター1の姿勢に係わらず流入口534(図5参照)から光源用筐体5内に流入し、封止部3111bに向けて送風され、金属箔3116とリード線3114(いずれも図2参照)とが接続部する部位等を主に冷却する。
図7に示すように、導入口71Gから流入した空気は、筒状部72の内部に流通し、案内溝742h(通気孔)を通って立設部74と円筒部52との間に流入し、プロジェクター1の姿勢に応じて選択的に開口される開口部53Aから光源311に向けて送風される。
ここで、冷却ファン41から送風された空気の流れについて説明する。
冷却ファン41から送風された空気は、導入口71Gおよび補助導入口53Gから流入して光源装置31を冷却する。
補助導入口53Gから流入した空気は、プロジェクター1の姿勢に係わらず流入口534(図5参照)から光源用筐体5内に流入し、封止部3111bに向けて送風され、金属箔3116とリード線3114(いずれも図2参照)とが接続部する部位等を主に冷却する。
図7に示すように、導入口71Gから流入した空気は、筒状部72の内部に流通し、案内溝742h(通気孔)を通って立設部74と円筒部52との間に流入し、プロジェクター1の姿勢に応じて選択的に開口される開口部53Aから光源311に向けて送風される。
以下、導入口71Gから流入した空気の流れについて説明する。
プロジェクター1は、前述したように、第1姿勢(横置き姿勢を含む)および第2姿勢(縦置き姿勢)で投写可能に構成され、開閉機構6は、プロジェクター1の姿勢に応じて複数の開口部53Aを選択的に開閉する。
先ず、第1姿勢における光源装置31の空気の流れについて、第1姿勢のうちのいくつかの姿勢を例示して説明する。
図8は、第1姿勢のうちの横置き姿勢、および横置き姿勢から光軸31Axに平行な軸を中心に順次90°回転された各姿勢における空気の流れを説明するための図である。具体的に、図8(a)は、第1姿勢におけるプロジェクター1を+X側から見た模式図であり、横置き姿勢におけるプロジェクター1を実線で示し、他の姿勢を二点鎖線で示した図である。図8(b)は机の上面等の載置面TAに横置き姿勢で載置されたプロジェクター1を+Y側から見た模式図である。図8(c)〜(f)は、各姿勢における光源装置31の開口部53Aの状態を説明するための図であり、(c)は、横置き姿勢の状態を示す図、(d)〜(f)は、横置き姿勢から順次90°回転された各姿勢での開口部53Aの状態を示す図である。
プロジェクター1は、前述したように、第1姿勢(横置き姿勢を含む)および第2姿勢(縦置き姿勢)で投写可能に構成され、開閉機構6は、プロジェクター1の姿勢に応じて複数の開口部53Aを選択的に開閉する。
先ず、第1姿勢における光源装置31の空気の流れについて、第1姿勢のうちのいくつかの姿勢を例示して説明する。
図8は、第1姿勢のうちの横置き姿勢、および横置き姿勢から光軸31Axに平行な軸を中心に順次90°回転された各姿勢における空気の流れを説明するための図である。具体的に、図8(a)は、第1姿勢におけるプロジェクター1を+X側から見た模式図であり、横置き姿勢におけるプロジェクター1を実線で示し、他の姿勢を二点鎖線で示した図である。図8(b)は机の上面等の載置面TAに横置き姿勢で載置されたプロジェクター1を+Y側から見た模式図である。図8(c)〜(f)は、各姿勢における光源装置31の開口部53Aの状態を説明するための図であり、(c)は、横置き姿勢の状態を示す図、(d)〜(f)は、横置き姿勢から順次90°回転された各姿勢での開口部53Aの状態を示す図である。
プロジェクター1は、横置き姿勢の場合、図8(a)、(b)に示すように、光軸31Ax,36Axが載置面TAに略平行となり、壁面に沿うように配置されたスクリーンSCに横長の画像を投写する。
複数の転動部材61は、横置き姿勢において、図7、図8(c)に示すように、一部が開口部群53Ay,53Ac,53Adを閉塞し、残りが光軸31Axを通る水平面の下方に位置する受部53hに嵌合する。具体的に、複数の転動部材61は、図4、図7に示すように、自重で円筒部52と立設部74との間の下側の領域に位置し、傾斜面741および案内溝742で案内されて筐体壁部53Wに当接し、一部が開口部群53Ay,53Ac,53Adを閉塞し、残りが受部53hに嵌合する。すなわち、転動部材61は、複数の開口部53Aのうち、鉛直方向下側に位置する開口部53Aを閉塞する。その結果、開口部群53Ax,53Aa,53Ab、すなわち複数の開口部53Aのうち、鉛直方向上側に位置する開口部53Aは開口する。
そして、流路7Fを流れた空気は、図4、図7、図8(c)に示すように、開口部群53Ax,53Aa,53Abから光源用筐体5内に流入してリフレクター312の内面に沿い、発光部3111aの上側に向けて送風される。
複数の転動部材61は、横置き姿勢において、図7、図8(c)に示すように、一部が開口部群53Ay,53Ac,53Adを閉塞し、残りが光軸31Axを通る水平面の下方に位置する受部53hに嵌合する。具体的に、複数の転動部材61は、図4、図7に示すように、自重で円筒部52と立設部74との間の下側の領域に位置し、傾斜面741および案内溝742で案内されて筐体壁部53Wに当接し、一部が開口部群53Ay,53Ac,53Adを閉塞し、残りが受部53hに嵌合する。すなわち、転動部材61は、複数の開口部53Aのうち、鉛直方向下側に位置する開口部53Aを閉塞する。その結果、開口部群53Ax,53Aa,53Ab、すなわち複数の開口部53Aのうち、鉛直方向上側に位置する開口部53Aは開口する。
そして、流路7Fを流れた空気は、図4、図7、図8(c)に示すように、開口部群53Ax,53Aa,53Abから光源用筐体5内に流入してリフレクター312の内面に沿い、発光部3111aの上側に向けて送風される。
プロジェクター1は、横置き姿勢から光軸31Axに平行な軸を中心に90°回転(+X側から見て時計回りに回転)されると、天井に向けての投写が可能な上向き姿勢となる。複数の転動部材61は、横置き姿勢から上向き姿勢に変更される際に、傾斜面741を転動する。そして、複数の転動部材61は、案内溝742に案内され、図8(d)に示すように、上向き姿勢において、一部が開口部群53Ax,53Ayの一部および開口部群53Ab,53Adを閉塞し、残りが光軸31Axを通る水平面の下方に位置する受部53hに嵌合する。開口部群53Ax,53Ayにおいては、それぞれ5つの開口部53Aのうち、下側の2つの開口部53Aが閉塞される。すなわち、転動部材61は、複数の開口部53Aのうち、鉛直方向下側に位置する開口部53Aを閉塞する。その結果、開口部群53Aa,53Ac、すなわち、複数の開口部53Aのうち、鉛直方向上側に位置する開口部53Aは開口する。
そして、流路7Fを流れた空気は、図8(d)に示すように、開口部群53Aa,53Acから光源311の上側に向けて送風される。
そして、流路7Fを流れた空気は、図8(d)に示すように、開口部群53Aa,53Acから光源311の上側に向けて送風される。
プロジェクター1は、上向き姿勢からさらに90°回転(+X側から見て時計回りに回転)されると、天井等に吊り下げられる天吊り姿勢での投写が可能となる。転動部材61は、上向き姿勢から天吊り姿勢に変更される際に、傾斜面741を転動する。
天吊り姿勢は、横置き姿勢から180°回転された姿勢であり、転動部材61は、天吊り姿勢において、横置き姿勢とは対称に開口部53Aを閉塞する。すなわち、天吊り姿勢において、転動部材61は、複数の開口部53Aのうち、鉛直方向下側に位置する開口部53A、すなわち開口部群53Ax,53Aa,53Abを閉塞する。その結果、図8(e)に示すように、天吊り姿勢において、複数の開口部53Aのうち、鉛直方向上側に位置する開口部53A、すなわち開口部群53Ay,53Ac,53Adは開口する。
そして、流路7Fを流れた空気は、図8(e)に示すように、開口部群53Ay,53Ac,53Adから発光部3111aの上側に向けて送風される。
天吊り姿勢は、横置き姿勢から180°回転された姿勢であり、転動部材61は、天吊り姿勢において、横置き姿勢とは対称に開口部53Aを閉塞する。すなわち、天吊り姿勢において、転動部材61は、複数の開口部53Aのうち、鉛直方向下側に位置する開口部53A、すなわち開口部群53Ax,53Aa,53Abを閉塞する。その結果、図8(e)に示すように、天吊り姿勢において、複数の開口部53Aのうち、鉛直方向上側に位置する開口部53A、すなわち開口部群53Ay,53Ac,53Adは開口する。
そして、流路7Fを流れた空気は、図8(e)に示すように、開口部群53Ay,53Ac,53Adから発光部3111aの上側に向けて送風される。
プロジェクター1は、天吊り姿勢からさらに90°回転(+X側から見て時計回りに回転)されると、床面へ向けての投写が可能な下向き姿勢となる。転動部材61は、天吊り姿勢から下向き姿勢に変更される際に、傾斜面741を転動する。
下向き姿勢は、上向き姿勢から180°回転された姿勢であり、転動部材61は、下向き姿勢において、上向き姿勢とは対称に開口部53Aを閉塞する。すなわち、下向き姿勢において、転動部材61は、複数の開口部53Aのうち、鉛直方向下側に位置する開口部53A、すなわち開口部群53Ax,53Ayの一部および開口部群53Aa,53Acを閉塞する。開口部群53Ax,53Ayにおいては、それぞれ5つの開口部53Aのうち、下側の2つの開口部53Aが閉塞される。その結果、図8(f)に示すように、下向き姿勢において、複数の開口部53Aのうち、鉛直方向上側に位置する開口部53A、すなわち開口部群53Ab,53Adは開口する。
そして、流路7Fを流れた空気は、図8(f)に示すように、開口部群53Ab,53Adから光源311の上側に向けて送風される。
下向き姿勢は、上向き姿勢から180°回転された姿勢であり、転動部材61は、下向き姿勢において、上向き姿勢とは対称に開口部53Aを閉塞する。すなわち、下向き姿勢において、転動部材61は、複数の開口部53Aのうち、鉛直方向下側に位置する開口部53A、すなわち開口部群53Ax,53Ayの一部および開口部群53Aa,53Acを閉塞する。開口部群53Ax,53Ayにおいては、それぞれ5つの開口部53Aのうち、下側の2つの開口部53Aが閉塞される。その結果、図8(f)に示すように、下向き姿勢において、複数の開口部53Aのうち、鉛直方向上側に位置する開口部53A、すなわち開口部群53Ab,53Adは開口する。
そして、流路7Fを流れた空気は、図8(f)に示すように、開口部群53Ab,53Adから光源311の上側に向けて送風される。
詳細な説明は省略するが、前述した4つの姿勢の間の姿勢(例えば横置き姿勢と上向き姿勢との間の姿勢等)であっても、第1姿勢であれば、転動部材61は、鉛直方向下側に位置する開口部53Aを閉塞する。その結果、鉛直方向上側に位置する開口部53Aが開口し、流路7Fを流れた空気は、開口した開口部53Aから発光部3111aの上側に向けて送風される。
このように、開閉機構6は、複数の転動部材61および案内部62(円筒部52および立設部74)を備え、第1姿勢において、案内部62が複数の開口部53Aのうち、鉛直方向下側に位置する開口部が閉塞するように、複数の転動部材61を案内する。その結果、鉛直方向上側に位置する開口部が開口し、導入口71Gから導入された空気は、開口した開口部53Aから発光部3111aの上側に向けて送風される。
そして、光源311を冷却して温まった空気は、排出口533、712(図5参照)や、リフレクター312に設けられた開口部3123(図2参照)、およびカバー5Bに設けられた排出口55(図3参照)を介して光源装置31外部に排出される。そして、光源装置31外部に排出された空気は、排気ファン42によって外装筐体2外部に排出される。
また、光軸31Axが水平面に対して多少傾斜した姿勢、すなわち、転動部材61が傾斜面741、案内溝742に案内されて筐体壁部53Wに当接する程度の傾斜であれば、転動部材61は、前述したように動作するので、導入口71Gから流入した空気は、発光部3111aの上側に向けて送風される。
また、光軸31Axが水平面に対して多少傾斜した姿勢、すなわち、転動部材61が傾斜面741、案内溝742に案内されて筐体壁部53Wに当接する程度の傾斜であれば、転動部材61は、前述したように動作するので、導入口71Gから流入した空気は、発光部3111aの上側に向けて送風される。
次に、第2姿勢(縦置き姿勢)における光源装置31の空気の流れについて説明する。
図9は、第2姿勢における光源装置31の空気の流れを説明するための図である。具体的に、図9(a)は、載置面TAに縦置き姿勢で載置されたプロジェクター1を+Y側から見た模式図、図9(b)は、第2姿勢における光源装置31の断面図である。
本実施形態におけるプロジェクター1の第2姿勢は、図9(a)に示すように、光源装置31が投写レンズ36の上方に位置する姿勢であり、プロジェクター1は、この第2姿勢で壁面に沿うように配置されたスクリーンSC(図9では図示省略)に縦長の画像を投写する。
図9は、第2姿勢における光源装置31の空気の流れを説明するための図である。具体的に、図9(a)は、載置面TAに縦置き姿勢で載置されたプロジェクター1を+Y側から見た模式図、図9(b)は、第2姿勢における光源装置31の断面図である。
本実施形態におけるプロジェクター1の第2姿勢は、図9(a)に示すように、光源装置31が投写レンズ36の上方に位置する姿勢であり、プロジェクター1は、この第2姿勢で壁面に沿うように配置されたスクリーンSC(図9では図示省略)に縦長の画像を投写する。
第2姿勢において、転動部材61は、図9(b)に示すように、案内部62に案内されて自重によって筐体壁部53Wから離間し、支持部75に支持される。その結果、全ての開口部53Aは開口した状態となり、流路7Fを流れた空気は、図9(b)に示すように、開口部53Aから光源用筐体5内に流入してリフレクター312の内面に沿い、発光部3111aの側方に向けて送風される。
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)光源装置31は、第1姿勢において、冷却ファン41から送風された空気が発光部3111aの上側に向けて送風されるように構成されている。よって、第1姿勢であれば、前述したように回転された姿勢でも、光源311を適切に冷却することが可能となる。
また、光源装置31は、開閉機構6が流路7Fの下流側で開口部53Aを開閉し、導入口71Gでは流入する空気を制限しない構成なので、冷却ファン41から送風される空気を有効に利用して光源311を冷却することができる。
したがって、冷却ファン41の性能を充分発揮させて光源311の劣化を効率良く抑制しつつ、使用シーンを広げた光源装置31の提供が可能となる。
(1)光源装置31は、第1姿勢において、冷却ファン41から送風された空気が発光部3111aの上側に向けて送風されるように構成されている。よって、第1姿勢であれば、前述したように回転された姿勢でも、光源311を適切に冷却することが可能となる。
また、光源装置31は、開閉機構6が流路7Fの下流側で開口部53Aを開閉し、導入口71Gでは流入する空気を制限しない構成なので、冷却ファン41から送風される空気を有効に利用して光源311を冷却することができる。
したがって、冷却ファン41の性能を充分発揮させて光源311の劣化を効率良く抑制しつつ、使用シーンを広げた光源装置31の提供が可能となる。
(2)プロジェクター1は、横置き姿勢を含む前述した0°〜360°の範囲で回転された姿勢において、光源311の劣化が抑制されるので、壁に沿う投写面への投写はもとより、様々な方向への投写、例えば、エントランスホールの床や天井への投写、あるいはそれらの間に位置する投写面への投写等、広い用途で、長期に亘って安定した画像の投写が可能となる。
(3)案内部62は、光源用筐体5とダクト部材7とで形成されている。これによって、案内部62を形成するための専用の部材を備える必要がないので、部品点数や組立工数の増加を抑制して開閉機構6を備える光源装置31の提供が可能となる。
(4)転動部材61は、光軸31Axを中心とする環状の空間内で移動が可能となり、自重によりこの空間内の下側に位置することとなる。そして、転動部材61は、第1姿勢において、光軸31Axを中心とする円周方向の下側で、かつ、立設部74の傾斜面741に案内されて筐体壁部53Wに当接する。よって、筐体壁部53Wに設けられた複数の開口部53Aは、鉛直方向上側の開口部53Aが開口し、鉛直方向下側の開口部53Aが転動部材61によって閉塞される。よって、ユーザーの煩わしい操作を必要とすることなく、また、簡単な構成で、光源を適切に冷却可能な光源装置を提供できる。
(5)転動部材61の移動可能な環状の空間、およびこの空間の外側の空間に流路7Fが形成される。よって、光源装置31の一部が著しく突出することを抑制して開閉機構6の配置、および流路7Fが形成されるで、開閉機構6および流路7Fを備えた構成であっても、コンパクトな光源装置31を構成することが可能となる。また、プロジェクター1は、この光源装置31を備えるので、大型化が抑制される。
(6)傾斜面741には、案内溝742が形成されているので、光源装置31の姿勢が変更される際に傾斜面741上を転動する転動部材61を確実に開口部53Aや受部53hに案内することが可能となる。
(7)ダクト部材7は、支持部75を有しているので、第2姿勢において、全ての転動部材61を筐体壁部53Wから所定間隔離間させることができる。これによって、導入口71Gから導入された空気が全ての開口部53Aから光源の側方に向けて送風されるので、第2姿勢においても、発光部3111aの適切な冷却が可能となる。
(8)光源装置31は、第1姿勢および第2姿勢で発光部3111aが適切に冷却されるので、プロジェクター1は横長の画像はもとより縦長の画像を安定して投写することができる。
(9)光源装置31は、導入口71Gに並設された補助導入口53Gから導入された空気で封止部3111bが冷却される。これによって、第1姿勢および第2姿勢において、光源311は、さらに効率良く冷却される。
(変形例)
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の開閉機構6は、転動部材61を複数備えて構成されているが、1つの転動部材を備える構成としてもよい。
また、第2姿勢で投写機能を有さないプロジェクターにおいては、転動部材を球形に限らず円柱状に形成してもよい。
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の開閉機構6は、転動部材61を複数備えて構成されているが、1つの転動部材を備える構成としてもよい。
また、第2姿勢で投写機能を有さないプロジェクターにおいては、転動部材を球形に限らず円柱状に形成してもよい。
前記実施形態の光源装置31は、転動部材61が光源用筐体5の外側に配置されるように構成されているが、この構成に限らない。例えば、光源用筐体の内側に案内部の一部を形成する部材を備え、転動部材が光源用筐体の内側に配置されるように構成してもよい。この構成の場合、光源装置31が投写レンズ36の下方に位置する状態を第2姿勢とすることが可能になる。
前記実施形態のプロジェクター1は、光変調装置として透過型の液晶パネルを用いているが、反射型の液晶パネルを利用したものであってもよい。また、光変調装置としてマイクロミラー型の光変調装置、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)等を利用したものであってもよい。
前記実施形態の光変調装置は、R光、G光、およびB光に対応する3つの光変調装置を用いるいわゆる3板方式を採用しているが、これに限らず、単板方式を採用してもよく、あるいは、2つまたは4つ以上の光変調装置を備えるプロジェクターにも適用できる。
前記実施形態のプロジェクター1は、1つの光源装置31を備えているが、複数の光源装置31を備えたプロジェクターにも適用できる。
1…プロジェクター、2…外装筐体、3…光学ユニット、4…冷却装置、5…光源用筐体、5A…筐体本体、5B…カバー、6…開閉機構、7…ダクト部材、7F…流路、31…光源装置、31Ax…光軸、36…投写レンズ、41…冷却ファン、42…排気ファン、52…円筒部、53A…開口部、53Aa,53Ab,53Ac,53Ad,53Ax,53Ay…開口部群、53W…筐体壁部、61…転動部材、62…案内部、71…ダクト壁部、71G…導入口、72…筒状部、73…突出部、74…立設部、75…支持部、311…光源、351,351B,351G,351R…液晶ライトバルブ、741…傾斜面、742,742L,742h…案内溝、3111a…発光部。
Claims (8)
- 光源と、
前記光源を収納し、前記光源の光軸を中心とする円周方向に複数の開口部が形成された光源用筐体と、
前記光源用筐体の外部から空気を導入する導入口を有し、前記複数の開口部に連通可能な流路と、
前記複数の開口部を選択的に開閉する開閉機構と、
を備え、
前記開閉機構は、
前記複数の開口部を個別に閉塞可能な転動部材と、
前記転動部材の移動を案内する案内部と、
を備え、
前記案内部は、前記光軸が水平面に沿うような第1姿勢において、前記複数の開口部のうち、鉛直方向下側に位置する開口部を前記転動部材が閉塞するように、前記転動部材を案内することを特徴とする光源装置。 - 請求項1に記載の光源装置であって、
前記光源用筐体とで前記流路を形成するダクト部材を備え、
前記案内部は、前記光源用筐体と前記ダクト部材とで形成されることを特徴とする光源装置。 - 請求項2に記載の光源装置であって、
前記光源用筐体は、前記光軸を中心とする円筒状の円筒部、および前記円筒部から突出し、前記複数の開口部が形成された筐体壁部を有し、
前記ダクト部材は、前記円筒部を囲むように、前記光軸を中心とする円周方向に立設する立設部、および前記立設部に接続され、前記筐体壁部に対向するダクト壁部を有し、
前記立設部は、先端が前記複数の開口部を囲み、内面が前記先端から遠ざかる程、前記光軸に近づくように傾斜する傾斜面を有して形成され、
前記案内部は、前記円筒部と前記立設部とで形成され、
前記転動部材は、前記円筒部と前記立設部との間に配置されることを特徴とする光源装置。 - 請求項3に記載の光源装置であって、
前記ダクト部材は、前記ダクト壁部と繋がり、前記立設部および前記筐体壁部を囲む筒状部を有し、
前記立設部には、当該立設部の内側と外側とを連通させる通気孔が形成され、
前記筒状部の内部は、前記導入口に連通することを特徴とする光源装置。 - 請求項3または請求項4に記載の光源装置であって、
前記傾斜面には、前記ダクト壁部から前記開口部に向かって延出し、前記光軸を中心とする円周方向の寸法が前記転動部材の外径より小さな案内溝が形成されていることを特徴とする光源装置。 - 請求項3〜請求項5のいずれか一項に記載の光源装置であって、
前記案内部は、前記光軸が水平面に交差する第2姿勢において、前記転動部材を前記筐体壁部から離間する方向に案内し、
前記ダクト部材は、前記第2姿勢において、前記転動部材を前記筐体壁部から所定間隔離間させて支持する支持部を有することを特徴とする光源装置。 - 請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を変調する光変調装置と、
前記光変調装置にて変調された光を投写する投写光学装置と、
前記光源装置に冷却空気を送風する冷却ファンと、
を備えることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項7に記載のプロジェクターであって、
前記光源および前記投写光学装置は、互いの光軸が交差する方向に延出するように配置されることを特徴とするプロジェクター。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015044380A JP2016164831A (ja) | 2015-03-06 | 2015-03-06 | 光源装置、およびプロジェクター |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2015044380A Pending JP2016164831A (ja) | 2015-03-06 | 2015-03-06 | 光源装置、およびプロジェクター |
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-
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- 2015-03-06 JP JP2015044380A patent/JP2016164831A/ja active Pending
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